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搜救：高新儀器臨危受命
閱讀：2477 發(fā)布時(shí)間：2009-11-5| 提 供 商 | 上海邁哲電子科技有限公司 | 資料大小 | 0K |
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“天災(zāi)”給人類帶來的損失觸目驚心，人類雖然目前還不能控制“天災(zāi)”,，但是在巨大災(zāi)難之后，一系列高新技術(shù)卻能幫助人們挽回更多的寶貴生命,。
光學(xué)生命探測儀： 把廢墟看得清清楚楚
“蛇眼”就是一種搜索儀器,，它的學(xué)名叫“光學(xué)生命探測儀”,，是利用光反射進(jìn)行生命探測的儀器。儀器的主體非常柔韌,，像通下水道用的蛇皮管，能在瓦礫堆中自由扭動(dòng),。儀器前面有細(xì)小的探頭,，可深入極微小的縫隙探測,，類似攝像儀器，將信息傳送回來,，救援隊(duì)員利用觀察器就可以把瓦礫深處的情況看得清清楚楚,。
此外，光學(xué)生命探測儀上的探頭可以360度旋轉(zhuǎn),，只要廢墟上有一個(gè)手指粗細(xì)的眼,，光學(xué)生命探測儀就可以伸入,，探頭在下面旋轉(zhuǎn)后將圖像傳上來,，基本確定被埋人所處的位置和被困地形，在實(shí)際救援時(shí)可以不傷著被埋壓人員,。
熱紅外生命探測儀： 在黑暗中也能工作
熱紅外生命探測儀具有夜視功能，它的原理是通過感知溫度差異來判斷不同的目標(biāo),，因此在黑暗中也可照常工作,。紅外線生命探測儀在感覺人是否存活方面很,，確保不錯(cuò)過任何僅存一線希望的生者,。
它可以地幫助救援隊(duì)員在廢墟災(zāi)區(qū)或其周圍定位遇難者的位置。它能夠探測并且顯示出遇難者身體的熱量,，從而幫助救援隊(duì)員很快確定被埋在廢墟底下或隱藏在塵霧后面的遇難者的位置，且能經(jīng)受住救援現(xiàn)場的惡劣條件,。
熱紅外生命探測儀還可用于檢測煤礦井下隱性火區(qū)分布,、火源的位置,，亦可非接觸性檢測井下中央與采區(qū)變電所各種開關(guān)、接頭,、變壓器的事故隱患，水泵,、防爆電機(jī)及動(dòng)力設(shè)備（動(dòng)力電纜）的溫升,，運(yùn)輸機(jī)及運(yùn)輸皮帶的發(fā)熱狀態(tài),。
聲波生命探測儀：能探尋微弱聲音
聲波振動(dòng)生命探測儀尋找生命靠的是識(shí)別被困者發(fā)出的聲音。人類有兩只耳朵,，這種儀器卻有3—6個(gè)耳朵,，它的耳朵叫做“拾振器”，也叫振動(dòng)傳感器,，它能根據(jù)各個(gè)耳朵聽到聲音先后的微小差異來判斷幸存者的具體位置,。
說話的聲音對(duì)它來說zui容易識(shí)別,，因?yàn)樵O(shè)計(jì)者充分研究了人的發(fā)聲頻率。如果幸存者已經(jīng)不能說話,，只要用手指輕輕敲擊，發(fā)出微小的聲響,，也能夠被它聽到,。即便被埋人被困在一塊相當(dāng)嚴(yán)實(shí)的大面積水泥樓板下,，只要心臟還有微弱的顫動(dòng)，探測儀也能感覺出來,，于是救援隊(duì)員可以確定廢墟下是否有人活著,。
遙感飛機(jī)： 高空拍攝災(zāi)情圖片
目前，對(duì)地震震中汶川的災(zāi)情我們了解很少,，而航空遙感飛機(jī)相當(dāng)于“數(shù)碼相機(jī)”,，能夠通過高空作業(yè),，對(duì)當(dāng)?shù)貫?zāi)情進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)拍攝。而將拍攝下來的圖像與該地區(qū)之前的積累數(shù)據(jù)作對(duì)比,，通過變化的監(jiān)測數(shù)據(jù),，技術(shù)人員就能判斷哪些地方出現(xiàn)了坍塌,，能夠?qū)Ψ课輷p毀、道路損毀等情況有所掌握,，從而為有關(guān)方面設(shè)計(jì)zui有效的救援路線提供科學(xué)參考依據(jù),。同時(shí),，通過對(duì)拍攝圖像的分析,，也能對(duì)災(zāi)情評(píng)估提供依據(jù)。
遙感飛機(jī)泛指用于航空遙感的各類飛機(jī),。如有人駕駛和無人駕駛飛機(jī)，固定翼或旋翼式（直升）飛機(jī),，高空或中,、低空飛機(jī)等,。遙感飛機(jī)主要作為遙感平臺(tái)，裝載各種傳感器,。傳感器通常是在機(jī)腹設(shè)置不同的窗口,，便于對(duì)地觀測,，如安置航攝用的攝影機(jī)、多光譜攝影機(jī)以及各種掃描儀,、輻射計(jì)、測高儀等,。除進(jìn)行遙感試驗(yàn)和生產(chǎn)作業(yè)外,，遙感飛機(jī)還用于各種星載遙感儀器的模擬試驗(yàn)，為檢驗(yàn)和改善星載儀器收集數(shù)據(jù),。其性能依目的不同略有區(qū)別，如遙感偵察要求升限大,、速度快。一般遙感目的主要性能是穩(wěn)定性好,，續(xù)航時(shí)間長,，具有多個(gè)儀器窗口，能提供較大的設(shè)備空間和能源供應(yīng)等,，而對(duì)于側(cè)視雷達(dá)遙感，還要求遙感飛機(jī)具有全天候飛行能力,。
■相關(guān)
日本：利用高科技防震救災(zāi)
日本能及時(shí)、準(zhǔn)確地應(yīng)對(duì)災(zāi)害，并在災(zāi)后迅速救援,，得益于日本在防震救災(zāi)中使用的大量高科技。
■衛(wèi)星,、地震儀一同上陣
日本氣象廳和消防廳在全國每個(gè)市,、町,、村至少安設(shè)了一臺(tái)地震儀。同時(shí),，防災(zāi)科學(xué)研究所還在全國各地設(shè)置了高靈敏度地震儀1800臺(tái)，寬帶地震儀70臺(tái),，強(qiáng)地震儀約1000臺(tái),。高靈敏度地震儀通過捕捉人們感覺不到的微震,，立體監(jiān)測地殼內(nèi)部的巖石運(yùn)動(dòng)，而寬帶地震儀主要監(jiān)測超長周期的固體潮,。這兩種地震儀全天候向防災(zāi)科學(xué)研究所傳送數(shù)據(jù),。
此外,，太空中的衛(wèi)星為防震救災(zāi)提供了通信支持。如2006年底升空的技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星8號(hào),，其大型天線使與衛(wèi)星通信的地面移動(dòng)終端尺寸縮小到手機(jī)大小，使救災(zāi)工作更加方便,。根據(jù)日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)2005年4月公布的宇宙開發(fā)20年長期計(jì)劃，日本將有效利用觀測衛(wèi)星和通信衛(wèi)星應(yīng)對(duì)災(zāi)害,，用多顆衛(wèi)星同時(shí)觀測受災(zāi)情況，并構(gòu)筑能及時(shí)通過手機(jī)向人們發(fā)出警報(bào)的衛(wèi)星網(wǎng),。
■手機(jī)“報(bào)平安”顯示用戶準(zhǔn)確位置
對(duì)普通人來說,，獲得地震信息的重要途徑是手機(jī)，因此許多防震救災(zāi)的技術(shù)開發(fā)都圍繞手機(jī)展開,。日本總省正以具備接收地面數(shù)字電視電波功能的手機(jī)為基礎(chǔ)，開發(fā)一套災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)。地震,、水災(zāi)等災(zāi)害發(fā)生后,，如果將地面數(shù)字電視的電波發(fā)送到這種手機(jī)上，處于關(guān)機(jī)狀態(tài)的手機(jī)可以自動(dòng)開啟,。利用這套系統(tǒng)，相關(guān)部門能及時(shí)向受災(zāi)者發(fā)送災(zāi)害狀況和避難路線等信息,。
日本SGI等公司則開發(fā)出一種在自然災(zāi)害發(fā)生后確認(rèn)人身安全的系統(tǒng)，其中的關(guān)鍵裝置是可以上網(wǎng)并帶有定位功能的手機(jī),。中央和地方救災(zāi)部門通過網(wǎng)絡(luò)向手機(jī)用戶發(fā)送詢問是否安全的電子郵件,，用戶可以通過手機(jī)郵件回答“平安”或“受傷不能動(dòng)”,，這樣，在救災(zāi)總部的信息終端上就會(huì)顯示每個(gè)用戶的準(zhǔn)確位置,。
■通過互聯(lián)網(wǎng)切斷家電電源減輕損失
日本在信息家電和機(jī)器人技術(shù)方面頗有心得，這兩個(gè)領(lǐng)域的很多技術(shù)被靈活運(yùn)用于救災(zāi),。日本2005年在全國完善和推廣了緊急地震速報(bào)系統(tǒng)，一旦地震儀捕捉到震源傳來的縱波,，這一系統(tǒng)能在3—5秒后發(fā)布地震速報(bào)，電腦接到地震速報(bào)后,，可在造成災(zāi)害的橫波到達(dá)之前，通過互聯(lián)網(wǎng)切斷連接在網(wǎng)絡(luò)上的家電設(shè)備的電源,，減輕災(zāi)害損失。京都大學(xué)副教授中西弘明利用會(huì)飛行的機(jī)器人搭載定位系統(tǒng),，研制成監(jiān)測臺(tái)風(fēng)和地震災(zāi)害的無人系統(tǒng),。神戶市一家救援系統(tǒng)研究機(jī)構(gòu)開發(fā)的救援機(jī)器人能夠感知人的體溫，并能拍攝到被埋在瓦礫中的幸存者,。
美國：搜救儀器更
生命偵測儀是美國新近推出的一種安全救生系統(tǒng),。地球物理學(xué)家，麻省理工學(xué)院博士大衛(wèi)•席思（DavidCist）創(chuàng)造性地將雷達(dá)超寬頻技術(shù)（UWB）應(yīng)用于安全救生領(lǐng)域,，從而為該領(lǐng)域帶來一項(xiàng)革命性的新技術(shù),?；谶@種新技術(shù)的安全救生系統(tǒng)———生命偵測儀，成功地解決了多項(xiàng)困擾傳統(tǒng)安全救生系統(tǒng)的問題,，使搜救工作比以往更迅速，更,，也更安全,，是現(xiàn)在世界上的生命探測系統(tǒng),。該系統(tǒng)的天線是美國航空航天局（NASA）的火星探測器兩種候選雷達(dá)天線之一，是世界上的探地雷達(dá)天線,，能夠非常敏銳地捕捉到非常微弱的運(yùn)動(dòng),。
生命偵測儀實(shí)際上是一個(gè)呼吸和運(yùn)動(dòng)探測器,。雷達(dá)信號(hào)發(fā)送器連續(xù)發(fā)射電磁信號(hào)，對(duì)一定空間進(jìn)行掃描,，接收器不斷接收反射信號(hào)并對(duì)返回信號(hào)進(jìn)行算法處理。如果被探測者保持靜止,，返回信號(hào)是相同的。如果目標(biāo)在動(dòng),，則信號(hào)有差異,。通過對(duì)不同時(shí)間段接受的信號(hào)進(jìn)行比較等算法處理，就可以判斷目標(biāo)是否在活動(dòng),。
生命偵測儀可以在30秒內(nèi)偵測出一定范圍內(nèi)遇險(xiǎn)者的移動(dòng)和呼吸，可以穿透障礙物（例如鋼筋混凝土磚墻,、柏油層,、泥石流和雪崩造成的積雪）進(jìn)行偵測,，不受聲音和背景噪音的影響。
光學(xué)生命探測儀： 把廢墟看得清清楚楚
“蛇眼”就是一種搜索儀器,，它的學(xué)名叫“光學(xué)生命探測儀”,，是利用光反射進(jìn)行生命探測的儀器。儀器的主體非常柔韌,，像通下水道用的蛇皮管，能在瓦礫堆中自由扭動(dòng),。儀器前面有細(xì)小的探頭,，可深入極微小的縫隙探測,，類似攝像儀器，將信息傳送回來,，救援隊(duì)員利用觀察器就可以把瓦礫深處的情況看得清清楚楚,。
此外，光學(xué)生命探測儀上的探頭可以360度旋轉(zhuǎn),，只要廢墟上有一個(gè)手指粗細(xì)的眼,，光學(xué)生命探測儀就可以伸入,，探頭在下面旋轉(zhuǎn)后將圖像傳上來,，基本確定被埋人所處的位置和被困地形，在實(shí)際救援時(shí)可以不傷著被埋壓人員,。
熱紅外生命探測儀： 在黑暗中也能工作
熱紅外生命探測儀具有夜視功能，它的原理是通過感知溫度差異來判斷不同的目標(biāo),，因此在黑暗中也可照常工作,。紅外線生命探測儀在感覺人是否存活方面很,，確保不錯(cuò)過任何僅存一線希望的生者,。
它可以地幫助救援隊(duì)員在廢墟災(zāi)區(qū)或其周圍定位遇難者的位置。它能夠探測并且顯示出遇難者身體的熱量,，從而幫助救援隊(duì)員很快確定被埋在廢墟底下或隱藏在塵霧后面的遇難者的位置，且能經(jīng)受住救援現(xiàn)場的惡劣條件,。
熱紅外生命探測儀還可用于檢測煤礦井下隱性火區(qū)分布,、火源的位置,，亦可非接觸性檢測井下中央與采區(qū)變電所各種開關(guān)、接頭,、變壓器的事故隱患，水泵,、防爆電機(jī)及動(dòng)力設(shè)備（動(dòng)力電纜）的溫升,，運(yùn)輸機(jī)及運(yùn)輸皮帶的發(fā)熱狀態(tài),。
聲波生命探測儀：能探尋微弱聲音
聲波振動(dòng)生命探測儀尋找生命靠的是識(shí)別被困者發(fā)出的聲音。人類有兩只耳朵,，這種儀器卻有3—6個(gè)耳朵,，它的耳朵叫做“拾振器”，也叫振動(dòng)傳感器,，它能根據(jù)各個(gè)耳朵聽到聲音先后的微小差異來判斷幸存者的具體位置,。
說話的聲音對(duì)它來說zui容易識(shí)別,，因?yàn)樵O(shè)計(jì)者充分研究了人的發(fā)聲頻率。如果幸存者已經(jīng)不能說話,，只要用手指輕輕敲擊，發(fā)出微小的聲響,，也能夠被它聽到,。即便被埋人被困在一塊相當(dāng)嚴(yán)實(shí)的大面積水泥樓板下,，只要心臟還有微弱的顫動(dòng)，探測儀也能感覺出來,，于是救援隊(duì)員可以確定廢墟下是否有人活著,。
遙感飛機(jī)： 高空拍攝災(zāi)情圖片
目前，對(duì)地震震中汶川的災(zāi)情我們了解很少,，而航空遙感飛機(jī)相當(dāng)于“數(shù)碼相機(jī)”,，能夠通過高空作業(yè),，對(duì)當(dāng)?shù)貫?zāi)情進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)拍攝。而將拍攝下來的圖像與該地區(qū)之前的積累數(shù)據(jù)作對(duì)比,，通過變化的監(jiān)測數(shù)據(jù),，技術(shù)人員就能判斷哪些地方出現(xiàn)了坍塌,，能夠?qū)Ψ课輷p毀、道路損毀等情況有所掌握,，從而為有關(guān)方面設(shè)計(jì)zui有效的救援路線提供科學(xué)參考依據(jù),。同時(shí),，通過對(duì)拍攝圖像的分析,，也能對(duì)災(zāi)情評(píng)估提供依據(jù)。
遙感飛機(jī)泛指用于航空遙感的各類飛機(jī),。如有人駕駛和無人駕駛飛機(jī)，固定翼或旋翼式（直升）飛機(jī),，高空或中,、低空飛機(jī)等,。遙感飛機(jī)主要作為遙感平臺(tái)，裝載各種傳感器,。傳感器通常是在機(jī)腹設(shè)置不同的窗口,，便于對(duì)地觀測,，如安置航攝用的攝影機(jī)、多光譜攝影機(jī)以及各種掃描儀,、輻射計(jì)、測高儀等,。除進(jìn)行遙感試驗(yàn)和生產(chǎn)作業(yè)外,，遙感飛機(jī)還用于各種星載遙感儀器的模擬試驗(yàn)，為檢驗(yàn)和改善星載儀器收集數(shù)據(jù),。其性能依目的不同略有區(qū)別，如遙感偵察要求升限大,、速度快。一般遙感目的主要性能是穩(wěn)定性好,，續(xù)航時(shí)間長,，具有多個(gè)儀器窗口，能提供較大的設(shè)備空間和能源供應(yīng)等,，而對(duì)于側(cè)視雷達(dá)遙感，還要求遙感飛機(jī)具有全天候飛行能力,。
■相關(guān)
日本：利用高科技防震救災(zāi)
日本能及時(shí)、準(zhǔn)確地應(yīng)對(duì)災(zāi)害，并在災(zāi)后迅速救援,，得益于日本在防震救災(zāi)中使用的大量高科技。
■衛(wèi)星,、地震儀一同上陣
日本氣象廳和消防廳在全國每個(gè)市,、町,、村至少安設(shè)了一臺(tái)地震儀。同時(shí),，防災(zāi)科學(xué)研究所還在全國各地設(shè)置了高靈敏度地震儀1800臺(tái)，寬帶地震儀70臺(tái),，強(qiáng)地震儀約1000臺(tái),。高靈敏度地震儀通過捕捉人們感覺不到的微震,，立體監(jiān)測地殼內(nèi)部的巖石運(yùn)動(dòng)，而寬帶地震儀主要監(jiān)測超長周期的固體潮,。這兩種地震儀全天候向防災(zāi)科學(xué)研究所傳送數(shù)據(jù),。
此外,，太空中的衛(wèi)星為防震救災(zāi)提供了通信支持。如2006年底升空的技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星8號(hào),，其大型天線使與衛(wèi)星通信的地面移動(dòng)終端尺寸縮小到手機(jī)大小，使救災(zāi)工作更加方便,。根據(jù)日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)2005年4月公布的宇宙開發(fā)20年長期計(jì)劃，日本將有效利用觀測衛(wèi)星和通信衛(wèi)星應(yīng)對(duì)災(zāi)害,，用多顆衛(wèi)星同時(shí)觀測受災(zāi)情況，并構(gòu)筑能及時(shí)通過手機(jī)向人們發(fā)出警報(bào)的衛(wèi)星網(wǎng),。
■手機(jī)“報(bào)平安”顯示用戶準(zhǔn)確位置
對(duì)普通人來說,，獲得地震信息的重要途徑是手機(jī)，因此許多防震救災(zāi)的技術(shù)開發(fā)都圍繞手機(jī)展開,。日本總省正以具備接收地面數(shù)字電視電波功能的手機(jī)為基礎(chǔ)，開發(fā)一套災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)。地震,、水災(zāi)等災(zāi)害發(fā)生后,，如果將地面數(shù)字電視的電波發(fā)送到這種手機(jī)上，處于關(guān)機(jī)狀態(tài)的手機(jī)可以自動(dòng)開啟,。利用這套系統(tǒng)，相關(guān)部門能及時(shí)向受災(zāi)者發(fā)送災(zāi)害狀況和避難路線等信息,。
日本SGI等公司則開發(fā)出一種在自然災(zāi)害發(fā)生后確認(rèn)人身安全的系統(tǒng)，其中的關(guān)鍵裝置是可以上網(wǎng)并帶有定位功能的手機(jī),。中央和地方救災(zāi)部門通過網(wǎng)絡(luò)向手機(jī)用戶發(fā)送詢問是否安全的電子郵件,，用戶可以通過手機(jī)郵件回答“平安”或“受傷不能動(dòng)”,，這樣，在救災(zāi)總部的信息終端上就會(huì)顯示每個(gè)用戶的準(zhǔn)確位置,。
■通過互聯(lián)網(wǎng)切斷家電電源減輕損失
日本在信息家電和機(jī)器人技術(shù)方面頗有心得，這兩個(gè)領(lǐng)域的很多技術(shù)被靈活運(yùn)用于救災(zāi),。日本2005年在全國完善和推廣了緊急地震速報(bào)系統(tǒng)，一旦地震儀捕捉到震源傳來的縱波,，這一系統(tǒng)能在3—5秒后發(fā)布地震速報(bào)，電腦接到地震速報(bào)后,，可在造成災(zāi)害的橫波到達(dá)之前，通過互聯(lián)網(wǎng)切斷連接在網(wǎng)絡(luò)上的家電設(shè)備的電源,，減輕災(zāi)害損失。京都大學(xué)副教授中西弘明利用會(huì)飛行的機(jī)器人搭載定位系統(tǒng),，研制成監(jiān)測臺(tái)風(fēng)和地震災(zāi)害的無人系統(tǒng),。神戶市一家救援系統(tǒng)研究機(jī)構(gòu)開發(fā)的救援機(jī)器人能夠感知人的體溫，并能拍攝到被埋在瓦礫中的幸存者,。
美國：搜救儀器更
生命偵測儀是美國新近推出的一種安全救生系統(tǒng),。地球物理學(xué)家，麻省理工學(xué)院博士大衛(wèi)•席思（DavidCist）創(chuàng)造性地將雷達(dá)超寬頻技術(shù)（UWB）應(yīng)用于安全救生領(lǐng)域,，從而為該領(lǐng)域帶來一項(xiàng)革命性的新技術(shù),?；谶@種新技術(shù)的安全救生系統(tǒng)———生命偵測儀，成功地解決了多項(xiàng)困擾傳統(tǒng)安全救生系統(tǒng)的問題,，使搜救工作比以往更迅速，更,，也更安全,，是現(xiàn)在世界上的生命探測系統(tǒng),。該系統(tǒng)的天線是美國航空航天局（NASA）的火星探測器兩種候選雷達(dá)天線之一，是世界上的探地雷達(dá)天線,，能夠非常敏銳地捕捉到非常微弱的運(yùn)動(dòng),。
生命偵測儀實(shí)際上是一個(gè)呼吸和運(yùn)動(dòng)探測器,。雷達(dá)信號(hào)發(fā)送器連續(xù)發(fā)射電磁信號(hào)，對(duì)一定空間進(jìn)行掃描,，接收器不斷接收反射信號(hào)并對(duì)返回信號(hào)進(jìn)行算法處理。如果被探測者保持靜止,，返回信號(hào)是相同的。如果目標(biāo)在動(dòng),，則信號(hào)有差異,。通過對(duì)不同時(shí)間段接受的信號(hào)進(jìn)行比較等算法處理，就可以判斷目標(biāo)是否在活動(dòng),。
生命偵測儀可以在30秒內(nèi)偵測出一定范圍內(nèi)遇險(xiǎn)者的移動(dòng)和呼吸，可以穿透障礙物（例如鋼筋混凝土磚墻,、柏油層,、泥石流和雪崩造成的積雪）進(jìn)行偵測,，不受聲音和背景噪音的影響。